苏格木勒-3 挥发油自微乳的处方筛选及评价

张 晨，刘 宏，张 弘，许佳绮，王焕芸

（内蒙古医科大学药学院，内蒙古 呼和浩特 010110）

苏格木勒-3（Sugmel-3）为传统蒙药方剂，最早记载于《四部医典》[1]，由白豆蔻、白苣胜和荜茇三味药按照3∶2∶1的比例组成，具有抑赫依的功效，可以治疗失眠[2，3]、心律失常[4]、心力衰竭[5]、心肌损伤[6]等疾病。白豆蔻为姜科植物白豆蔻（Amomum kravanh Pierre ex Gagnep）或爪哇白豆蔻（Amomum compactum Soland ex Maton）的干燥成熟果实；荜茇为胡椒科植物荜茇（Piper longum L）的干燥近成熟或成熟果穗[7]；白苣胜为菊科植物莴苣（Lactuca sativa L）的种子[8]。苏格木勒-3 中的主要有效成分为挥发油[9，10]，并且现代药理学研究表明苏格木勒-3 挥发油（volatile oil of sugmel-3，VOS-3）具有镇静、催眠的药理作用[11]。因为挥发油存在易挥发、水溶性差并且直接服用对胃有一定的刺激性等缺点，使其在临床应用中受到极大限制，所以关于VOS-3的给药剂型研究迫在眉睫。

自微乳给药系统（self-microemulsifying drug delivery system，SMEDDS）是由油相、乳化剂与助乳化剂组成的新型制剂，是在胃内温度、胃液以及温和搅拌下自发形成的乳液，其粒径小于100 nm[12]。SMEDDS 是通过O/W 的方式将药物包裹在内部，以极小的粒径和较大的比表面积分散于胃肠道，在改善难溶及脂溶性药物生物利用度的同时还减小了药物对于胃肠道的刺激[13]。因SMEDDS具有粒径小，稳定性好、制备工艺简单[14]、贮存方便、增加溶解度和生物利用度等特点，所以在难溶或脂溶性药物的临床研究中应用广泛。故本研究采用VOS-3 与SMEDDS 相结合的方式，解决挥发油存在的水溶性差和刺激性等缺点，并对VOS-3-SMEDDS的处方工艺进行筛选及评价，制备一种O/W 型自微乳给药系统，为苏格木勒-3的临床应用提供技术参考。

1 材料

1.1 仪器

Malvern Zetasizer Nano ZS90 纳米粒径电位分析仪（英国马尔文仪器有限公司产品）；H1850 台式高速离心机（湖南湘仪实验室仪器开发有限公司产品）；DF-101S 集热式恒温磁力搅拌器（上海力辰邦西仪器仪表科技有限公司产品）；TD10002C 电子天平（d=0.01 g）（天津天马衡基仪器有限公司产品）。

1.2 试剂

吐温80（Tween 80）、泊洛沙姆188（购自天津永晟精细化工有限公司）；吐温20（Tween 20）（购自天津南开允公合成技术有限公司）；聚乙二醇400（PEG 400）和聚乙二醇4 000（PEG 4 000）（均购自无锡市亚泰联合化工有限公司）；聚氧乙烯蓖麻油（购自江苏省海安石油化工厂）；甘油、无水乙醇（购自天津市津东天正精细化工试剂厂）；菜籽油（购自上海嘉里食品工业有限公司）；花生油（购自青岛嘉里粮油有限公司）；蓖麻油（购自天津市富宇精细化工有限公司）；纯化水（自制）。

1.3 药材

白豆蔻（购自河北济鑫堂药业有限公司）；白苣胜（购自内蒙古天力药业有限公司）；荜茇（购自济南人和中药饮片有限公司）。三味药材经内蒙古医科大学药学院生药教研室渠弼副教授鉴定分别为姜科豆蔻属植物白豆蔻（Amomum kravanh Pierre ex Gagnep）的干燥成熟果实、菊科莴苣属植物莴苣（Lactuca sativa L）的种子、胡椒科胡椒属植物荜茇（Piper longum L）的干燥成熟果穗。

2 方法与结果

2.1 挥发油提取

本研究采用挥发油提取器，按照《中华人民共和国药典》2020 版第四部附录[7]的挥发油测定法甲法，将白豆蔻、白苣胜、荜菝三味药粉碎后按比例投入，并按1∶8 的料液比加入蒸馏水，浸泡1 h 后提取2 h，计算得到的挥发油提取率约为2.1%。

2.2 辅料相容性考察

本研究采用菜籽油、花生油、蓖麻油作为油相，Tween 80、Tween 20、PEG 400、PEG 4000、聚氧乙烯蓖麻油作为乳化剂，甘油、异丙醇和无水乙醇作为助乳化剂分别与苏格木勒-3 挥发油以1∶1 的比例混合，于430 r·min-1搅拌30 min后在室温下静置20 min观察，通过挥发油与各辅料的互溶情况来初步筛选油相、乳化剂及助乳化剂。结果得出：菜籽油、花生油和蓖麻油与苏格木勒-3挥发油不互溶，故选择苏格木勒-3挥发油直接作为油相；Tween 80和Tween 20与苏格木勒-3 挥发油互溶，PEG 400、PEG 4000、泊洛沙姆188、聚氧乙烯蓖麻油与挥发油不互溶，故以Tween 80 和Tween 20 作为乳化剂。甘油可以与挥发油互溶，无水乙醇与挥发油互溶效果差，故甘油作为本处方的助乳化剂。

2.3 VOS-3-SMEDDS处方筛选

2.3.1 Orgin8.5软件绘制伪三元相图 以VOS-3作为油相，混合乳化剂为乳化剂与助乳化剂以一定的质量比（Km）组成，将油相与混合乳化剂以9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9 的质量比混合（总质量为5.0 g），以430 r·min-1转速搅拌90 min，然后置于37 ℃水浴中边搅拌边滴加37 ℃蒸馏水，观察乳化情况并记录蒸馏水用量。以油相、混合乳化剂、水相为三个顶点，绘制伪三元相图并以乳化区域面积作为考察指标（即M区域）。

2.3.2 乳化剂类型以及乳化剂与助乳化剂比例的考察 以Tween 80 和Tween 20 作为乳化剂，以Km值为1∶6、1∶4、1∶2、1∶1、2∶1、4∶1、6∶1七个比例进行VOS-3-SMEDDS的制备，按照“2.3.1”项下方法记录乳化情况及蒸馏水用量并绘制各条件下的伪三元相图进行处方筛选。结果得出，当Tween 80 作为乳化剂时，各Km 值下的乳化面积均大于Tween 20 条件下的乳化面积，且Km 值为4∶1 时，乳化区域面积最大，该条件下溶液呈透明澄清的均一状态，故本研究以Tween 80 为乳化剂，以乳化剂比助乳化剂4∶1为最佳比例（见图1）。

图1 不同乳化剂在Km=4∶1情况下的伪三元相图A：苏格木勒-3挥发油；B：混合乳化剂；C：水；a：Tween 80；b：Tween 20

2.3.3 最优处方的确定 通过以上对乳化剂类型以及乳化剂与助乳化剂比例的考察，根据伪三元相图中乳化区域面积的大小，确定了以Tween80 作为乳化剂，Km为4∶1。将苏格木勒-3挥发油与混合乳化剂在Km 值为4∶1 情况下按照“2.3.1”项下九种比例及条件混匀后，在37 ℃水浴中加入50 g 蒸馏水，搅拌混匀，置于室温下静置24 h 观察溶液性状。结果得出，当比例为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4时，溶液静置后出现明显分层，证明其乳化效果差；当比例为5∶5、4∶6、3∶7、2∶8时乳液呈乳白色不透明的均一稳定状态；但当比例为1∶9时，为澄清透明、淡黄色乳液，因考虑到SMEDDS 为澄清透明且应保证粒径较小的问题，故确定最佳处方为VOS-3比混合乳化剂的比例为1∶9。

2.4 粒径测定

将最优处方的VOS-3-SMEDDS 在37 ℃水浴中加入100倍量37 ℃蒸馏水后，置于纳米粒径电位分析仪下进行测定。测得平均粒径为（19.7±0.25）nm（n=3），多分散指数为（0.191±0.01）（n=3）（见图2）。

图2 VOS-3-SMEDDS的粒径分布图

2.5 电位测定

将最优处方的VOS-3-SMEDDS 在37 ℃水浴中加入100 倍量37 ℃蒸馏水后，进行Zate 电位测定。测得其平均Zate电位为（-33.3±5.74）mV（n=3）（见图3）。

图3 苏格木勒-3挥发油自微乳的Zate电位图

2.6 初步稳定性考察

2.6.1 高速离心实验 取VOS-3-SMEDDS 0.5 g，在37 ℃水浴中加入100 倍量的37 ℃蒸馏水并搅拌混匀，将溶液在5000 r·min-1下离心30 min，观察溶液是否分层。结果表明高速离心后该溶液仍澄清透明，未出现沉淀或分层的情况。

2.6.2 不同时间的考察 将按照“2.6.1”项下得到的自微乳液在室温下分别静置0.5、1、2、4、6、8、10、12、24 h以及1、2、3、4、5、6个月观察情况，并取每个时间点样品2 mL 于5000 r·min-1下离心30 min。结果观察到24 h 内SMEDDS 均未出现分层或者沉淀等情况。这表明该SMEDDS稳定性良好。

2.6.3 稀释倍数的影响 取VOS-3-SMEDDS 0.5 g，分别于37 ℃水浴中加入10、20、50、100、200 mL的37 ℃蒸馏水稀释后，观察外观状态并在5000 r·min-1下离心30 min，结果显示溶液均一透明且离心未出现沉淀或分层。将上述多组溶液分别于常温以及4 ℃条件下保存24 h观察其外观状态并在5000 r·min-1下离心30 min，结果显示以上溶液均澄清透明，离心未出现沉淀或分层（见表1）。

表1 不同稀释倍数对VOS-3-SMEDDS乳化后稳定性影响（n=3）

2.6.4 不同介质的影响 取VOS-3-SMEDDS 0.5 g，分别于37 ℃水浴下加入100 mL 蒸馏水、100 mL 0.1 mol·L-1HCL溶液以及100 mL的PBS缓冲液（pH 6.8）稀释后观察外观并在5000 r·min-1下离心30 min，结果溶液未出现沉淀或分层。将溶液置于室温及4 ℃下24 h 后取出观察该溶液澄清透明，将溶液在5000 r·min-1下离心30 min，溶液未出现沉淀或分层。这证明该SMEDDS稳定性良好（见表2）。

表2 不同介质对VOS-3-SMEDDS稳定性影响（n=3）

3 讨论

本研究的SMEDDS 处方是由油相、乳化剂与助乳化剂三相构成，所以三相辅料的选择至关重要。小分子量的油可以增加挥发油溶解度[13]，所以选择菜籽油、花生油和蓖麻油作为油相进行考察。但实验研究发现挥发油与这几种油相互溶效果较差，又考虑到载药量的因素，故本研究采用了VOS-3直接作为油相。乳化剂一般选择低毒性的非离子表面活性剂，当考察PEG 4000 与VOS-3 互溶性时发现，溶解度会随着温度升高增大，反之析出。又因为PEG 400 和泊洛沙姆188 与VOS-3 不互溶，所以本研究通过溶解性筛选出了Tween 80 和Tween 20 作为乳化剂，并通过伪三元相图得出当Tween 80 作为乳化剂时乳化区域面积更大，且制备出的微乳更稳定。助乳化剂选择了应用较为广泛的无水乙醇和甘油。当无水乙醇与VOS-3混合时，立即出现乳白色浑浊的现象，推测无水乙醇中有极少量水对实验造成干扰，又考虑到无水乙醇具有一定的挥发性，最终选择甘油作为助乳化剂。粒径和Zate 电位是SMEDDS 的重要考察指标，粒径越小，比表面积越大，在胃肠道内分布广，利于药物的吸收。Zate电位主要是衡量粒子间的吸引力或排斥力，电位绝对值一般＞30，当电位绝对值过小时表明吸引力远大于排斥力，故溶液会出现絮凝等情况。VOS-3-SMEDDS的平均粒径在（19.7±0.1）nm，且Zate 电位平均值为（-33.3±2.4）mV，证明实验结果良好。最终得到的最优处方VOS-3（油相）：Tween 80（乳化剂）：甘油（助乳化剂）为5∶36∶9 时SMEDDS 呈现淡黄色透明液体，并且乳化效果良好。

本文通过考察各辅料与VOS-3 互溶性，绘制伪三元相图，筛选出VOS-3-SMEDDS的最优处方。在稳定性考察中可知该SMEDDS 性质稳定，在提高VOS-3 溶解度、稳定性的同时也通过包合的方式在一定程度上减少对胃部的刺激性。本研究为难溶性、稳定性差的药物提供一种新的给药剂型，并且对于SMEDDS的临床应用也具有一定的意义。